Не многие знают, что дроссельная заслонка в автомобильном двигателе в прикрытом состоянии (в режимах холостого хода и малых нагрузок) является виновницей уменьшения коэффициента полезного действия мотора, что приводит к повышению расхода топлива. Улучшить показатели в этих режимах можно двумя способами – усовершенствованием процесса сгорания (форкамерное и послойное смесеобразование, изменение степени сжатия и др.) и выключением из работы части цилиндров в режиме частичных нагрузок. Во втором случае оставшиеся цилиндры функционируют с открытой шире дроссельной заслонкой. На данный момент этот способ повышения экономичности ДВС – один из самых эффективных.
Считалось, что воплотить эту идею в жизнь можно только на многоцилиндровых моторах (шесть и более цилиндров). При меньшем количестве цилиндров не обеспечивается равномерность работы мотора при отключении одного или нескольких из них. Однако, сейчас 4-х цилиндровый двигатель вполне может экономить топливо с помощью отключения цилиндров. Другой вопрос, насколько это эффективно.
При выключении группы цилиндров на режимах частичных нагрузок остальные цилиндры переводятся на работу при большей нагрузке. Из многочисленных способов отключения цилиндров следует выделить несколько основных:
—отключение топливоподачи, с одновременным сообщением неработающих цилиндров с атмосферой или с выпускным трубопроводом (при соединении с выпускным коллектором поддерживается температурный режим отключенных цилиндров)
—отключение топливоподачи с сохранением переменной степени дросселирования неработающих цилиндров;
—отключение впрыскивания топлива по заданной в электронном блоке программе (через один или несколько циклов) с целью поддержания температурного режима отключенных цилиндров. Эффект от применения данной системы меньше, чем от приведенных выше способов, т.к. после отключения каждого цикла приходится подавать несколько обогащенную смесь;
—отключение путем удержания впускных и выпускных клапанов в закрытом состоянии и прекращения газообмена в неработающих цилиндрах с периодическим приоткрытием для предотвращения их от залипания. Это более эффективный способ экономии топлива, но его использование связано с существенным изменением конструкции двигателя.
Снижение расхода топлива на частичных нагрузках достигается за счет более эффективного протекания процесса сгорания при меньшем количестве отработавших газов и большем давлении заряда. При некоторых способах отключения цилиндров снижаются потери на газообмен во время хода впуска и внутренние потери, что также способствует уменьшению удельного расхода топлива.
Испытания автомобиля БМВ-323 с б-тицилиндровым двигателем по ездовому циклу показали, что экономия топлива достигает 26%. Отключение 4-х цилиндров из 8-ми двигателя Porsche с распределенным впрыском бензина в сочетании с другими усовершенствованиями позволили снизить расход топлива на 35%.
Выпускаемые серийно автомобили Cadillac с 8-мицилиндровым двигателем с рабочим объемом 6 л имели систему отключения 2-ух или 4-х цилиндров с использованием микропроцессорной системы управления путем отключения клапанов. По сигналу электронного блока с помощью электромагнита опоры коромысел клапанов перемещаются вверх и коромысло перестает воздействовать на клапан. При отключении 4-х цилиндров внутренние потери снижаются в 1,5 раза. Величины снижения расхода топлива достигали на холостом ходу до 40%, на частичных нагрузках до 25%, при движении по шоссе до 20%. Оригинальная система отключения цилиндров была создана для автомобиля Mercedes-Benz 500SE. В механизме, привод клапана осуществляется через тарелку с нажимными штангами и сегментный элемент. При его повороте втулка с сегментным элементом выходит за пределы нажимных штанг и клапан остается в закрытом положении. Снижение расхода топлива достигает 28%. Создан вариант 12-ти цилиндрового двигателя с отключаемыми цилиндрами. Одной из важных проблем при создании систем отключения цилиндров является обеспечение хороших ездовых качеств. Современные системы электронного управления позволяют добиться плавных переходов без рывков и провалов во время отключения или включения цилиндров.
На кафедре «Автомобили и двигатели» КГТУ был предложен способ отключения цилиндров (ОЦ), который применим к современным ДВС с искровым зажиганием. Сущность способа заключается в следующем : в разрыв цепей между ЭБУ и топливными форсунками устанавливается специальное логическое устройство, которое блокирует или пропускает сигнал без изменения от ЭБУ к форсункам в зависимости от заданной программы. Такой подход позволяет реализовать различные программы ОЦ, это и постоянное отключение того или иного цилиндра(ов) и кратковременное.
Под программой отключения цилиндров ДВС понимается порядок чередования процессов сгорания в цилиндрах двигателя. Например, для 4-цилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 возможны две программы отключения цилиндров, причем первая - «1 через 1», где постоянно отключены два цилиндра, вторая - «1 через 2», где отключаемые цилиндры чередуются.
Результаты стендовых испытаний двигателя ЗМЗ 406-2 с использованием предложенной системы управления топливоподачей показали:
- при отключении двух цилиндров постоянно расход топлива снизился на 30%, содержание в ОГ СО уменьшилось в 5 раз, СН увеличилось на 6%;
- при циклическом отключении по программе «1 через 2» расход топлива снизился на 18%, СО -в 6 раз, СН - на 5%;
- при отключении одного цилиндра постоянно расход топлива снизился на 14%, СО - в 4 раза, СН - на 3%;
- при циклическом отключении по программе «1 через 4» расход топлива снизился на 12%, СО - в 4,5 раза, СН - на 2%;
- при циклическом отключении по программе «1 через 5» расход топлива снизился на 5%, СО - в 4 раза, СН - на 1%.
Основным недостатком ОЧЦ (кроме модульных двигателей) является увеличение неравномерности крутящего момента и хода ДВС, в результате чего растут вибрации силового агрегата, которые увеличивают износ деталей автомобиля и ухудшают санитарно-гигиенические условия работы водителя.
Из вышесказанного следует, что предложенный способ ОЦ исключает недостатки существующих вариантов, а также применение данного способа приводит к снижению расхода топлива ДВС, работающего на холостом ходу, до 30%. Предложенная система управления ДВС позволяет задавать различные программы и может использоваться при выборе наиболее оптимального варианта ОЦ у двигателей различных размерных групп.
Амплитуда колебаний нормальной силы, определяющей износ цилиндро-поршневой группы в работающем цилиндре, выше, поэтому ОЧЦ дает предпосылки к увеличению ресурса ДВС.
Система отключения цилиндров двигателя различных марок авто
Двигатель 1,4 л TSI 103 кВт с системой отключения цилиндров (ACT) — это представитель новой серии бензиновых двигателей EA211. Он также является первым массово выпускаемым четырёхцилиндровым двигателем, в котором половина цилиндров может быть отключена для уменьшения расхода топлива.
Комбинация отключения цилиндров с BlueMotion Technology позволяет двигателю быть мощным и одновременно с этим экологичным.
Отключение цилиндров уменьшает расход топлива двигателя 1,4 л TSI в цикле NEFZ на 0,4 литра на 100 километров. Это соответствует уменьшению выбросов CO2 на десять граммов на километр. В комбинации с BlueMotion Technology расход топлива уменьшается на 0,6 литров на 100 км. VW заявляет, что расход топлива на Golf в смешанном цикле составляет 5,2 л/100км. Таким образом, экономия составляет порядка 11,5%.
Отключение цилиндров происходит при условиях, характерных для повседневного вождения.
Условия для работы в 2-цилиндровом режиме:
• Обороты двигателя в диапазоне прим. 1250–4000 об/мин. Ниже этого диапазона двигатель работает в 2-цилиндровом режиме недостаточно ровно,
выше — в исполнительных механизмах возникают слишком большие усилия.
• Соответствующий действию водителя крутящий момент не превышает определённого значения, зависящего от числа оборотов, и в любом случае не больше 85 Н·м. При более высоком крутящем моменте, вследствие границ детонации и изменения угла опережения зажигания, 2-цилиндровый режим не приводит к экономии топлива и поэтому не используется.
• Температура масла в двигателе не ниже 10°C. Подвижные части исполнительных механизмов кулачков смазываются маслом двигателя. При холодном и вязком масле скорости срабатывания исполнительного механизма не хватает для того, чтобы выдвинуть металлический стержень точно в тот ограниченный отрезок времени, в течение которого стержень может войти в направляющую канавку.
• Лямбда-регулирование активно. Этим обеспечивается отсутствие толчков при переключении
Даже если все перечисленные выше условия выполнены, другие обстоятельства могут приводить к тому, что двигатель будет продолжать работать в 4-цилиндровом режиме или, соответственно, будет переключаться с 2-цилиндрового на 4-цилиндровый режим.
Такими обстоятельствами могут быть, например:
-Ярко выраженная спортивная манера вождения, при которой постоянные переключения из одного режима в другой и обратно будут увеличивать расход топлива.
-Необходимость отопления, в случае которой следует как можно быстрее обеспечить полную подачу тепла в отопитель.
-Движение под уклон на принудительном холостом ходу, чтобы максимально использовать возможности создания двигателем тормозного момента.
-Резкое ускорение, чтобы двигатель мог выдать требуемую мощность.
Таким образом, отключение цилиндров может являтся достаточно эффективным способом экономии топлива, особенно это проявляется в городском режиме движения. Кроме того, повышение КПД двигателя значительно повышает его экологичность.
Кому интересно - тут подробности про отключение цилиндров ЗМС 406
http://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-sposoba-otklyucheniya-chasti-t...
Тут подробности про фольцвагеновский 1,4 TSI
http://vwts.ru/pps/pps_510_syst_otkl_cyl_act_1_4_tsi_cpty_rus.pdf
Комментарии
Гибриду это нафиг не нужно. Там можно реализовать продвинутый "старт-стоп", когда ДВС постоянно работает на полной нагрузке (излишек крутящего момента идет на зарядку аккумулятора, а после полной зарядки ДВС глушится и машина идет на электромоторе)
Еще и отключение цилиндров.
Мало того что двиглы и так зажаты по самое немогу электронными системами, в результате жигуль девятка по ощущениям лучше едет чем иномарка с таким же двигателем но на 30 лошадек больше по паспорту.
Нажимаешь на газ, оно как тупое унылое гэ разгоняется.
Читайте внимательней. Все это актуально на холостом ходу или без большой нагрузки. При разгоне - все цилиндры в бою.
Он о том что в погоне за экологией и экономией производители переступили грань Добра и Зла, вот так это большинство водителей воспринимает.
За рулем порша или мерса это почему то не очучается. Хотя и евро-5 и цилиндры отключают....
По моему они вообще двиглы глушат на светофорах и заводят после нажатия на акселератор. Зачем им еще и поршня отрубать? На прямых что ли?
Отключенный двигатель в пробке на авто за 10 лямов - это феерично. Зимой жопа мерзнет, летом - потеет. А если еще и аккум разрядится....
Поэтому систему старт-стоп отключают. Ибо нефиг.
Ну наших людей она просто бесит, это точно. Но за бугром от нее все ссались от восторга.
В общем направления ясно. Превращение и дальше всего и вся в унылое Гэ.
Ссались потому что таких пробок не наблюдают да параноидальная экономия на всем - их родовая черта.
В каком месте отключение цилиндров - унылое Г? Наоборот, повышение износостойкости движка.
О повышении износостойкости. Тут может вылезти побочный эффект - периодически отключаемый цилиндр испытывает перепады температур с приличным градиентом.
Как тепловая пульсация линейных размеров деталей ЦПГ скажется на ресурсе - вопрос интересный.
Тоже уже все в статье было - цилиндры по очереди отключаются, через один отключаются, в отключенные подается выхлоп.
Тефаль, ты всегда думаешь за нас
И как на 406м выхлоп будет попадать в отключенные цилиндры? Предлагается-то доработка без вмешательства в конструкцию дрыгателя.
Кроме того, температура выхлопных газов уже значительно ниже, чем температура горения смеси в цилиндре.
Я не про 406, я про БМВ.
Температура ниже, но она намного выше температуры воздуха.
За рулём нет, а когда счёт из автосервиса получают тогда да. Мерин через 100 тык накрывается легко, заслонки фазовращателей, покрытия цилиндров и туева хуча прочей фигни.
Трындеть -не мешки ворочать
Владельцу мерса нифига не накладно его ремонтировать. Если, конечно, он куплен на собственные деньги.
Судя по Вашему энтузиазму Вы не знаете про мерседесовскую систему SBC.
Не знаю. Что в ней не так и как она связана с частичным отключением цилиндров?
Она связана исключительно с Вашей похвалой Мерседесу чуть выше.
Только Мерседес додумался лишить педаль тормрза и тормозные колодки механической связи.
Похвалы мерсу не было, как и разговоров про тормоза. Товарищ заикнулся по ресурс движка мерса в 100 тыков и очевидно связал это с отключением цилиндров
Это тролль а-ля Дирижёр. Тот же стиль. Не обращайте внимания.
Вот именно, мерседесы не только у рокфеллеров и шейхов, почитайте отзывы.
Купил мерс - деньги есть - найдешь деньги и на обслугу и на ремонт.
Купил мерс на последние - сам себе злобный буратина. Нечего понтоваться, купи себе тойоту.
Чёт передёргивания у Вас какие-то не понятные. Тёплое с мягким...
Покупай авто по доходам - это передергивание? Феерично...
Изначально речь шла о том что погоня за экономией и экологией привела к снижению ресурса и увеличению частоты поломок.
Не погоня за экологией, а маркетологи диктуют инженерам. Экология и надежность прямо пропорциональны друг другу
??? А зачем тогда нужна экономия топлива? Купить авто за 5 млн. чтобы сэкономить 300 рублей на заправке?
Вот это действительно феерично. Аха-ха-ха и бейсболка в подарок!
Экономию топлива на мерсах придумали маркетологи. Поэтому систему старт стоп у нас отключают.
Отключение цилиндров придумали инженеры - поэтому не только экономия, но и экология.
На, что я и другие участники Вам и указали.
На сколько обосновано удорожание такого двигателя при покупке, удорожание при ремонте относительно той выгоды, которую сулит экономия топлива.
А Вы "горбатого лепить начинаете" - богатому, который на "мерсе ездит" невнапряг. А на кой чёрт тогда этому богатому копеечная экономия относительно общей стоимости владения?
Не хамите.
Отключение питания от цилиндра - бесплатно.
А горбатого лепите Вы - мерс, когда его движок надо будет ремонтировать, сменит 3-го хозяина.
Ложь. Выигрываете в силе - проигрываете в расстоянии. Закон природы. Усложняете конструкцию проигрываете в ресурсе и надёжности. Услуга эта платная.
Что Вы имеете ввиду? То, что при подходе к "тому самому ТО" (это то, которое по оканчании гарантии) владельцы начинают перекидывать друг другу это машину, как горячую картошку? Бывает и больше владельцев - национальная забава, кто попадёт на деньги.
На надо сравнивать "мерс", как вы выражаетесь 30 летней давности и современный. Это две большие разницы.
А вы не передёргивайте. Это бесит.
Читайте статью. Силы на холостых никому не нужны. Использование на холостых 2 цилиндров вместо 4 наоборот продлевает ресурс движка. Услуга полностью бесплатная.
Жду извинений.
Я их и не сравниваю. Это вы пытаетесь натянуть сову на глобус.
Это исключительно ваши проблемы. Если вы передергиваете и перекладываете с больной головы на здоровую - кто вам дохтур?
И ни одного слова про вибрации? А также про температурные перекосы и связанное с ними усложнение конструкции?
Это всё есть в вашей статье. Так у кого из нас проблемы?
Читаем внимательно статью. Там и про вибрации, и про температурные перекосы. Вот только усложнения конструкции нет.
Соответственно, проблемы у Вас.
Угу, где усложнение конструкции?
Кроме того
Угу.
Раз.
Два.
Ещё?
чО сказать то хотел? Будете так не аргументированно спорить - забаню.
Что сказать хотел - сказал уже давно.
То есть? Держать клапана одновременно открытыми или закрытыми это не усложнение конструкции распредвала?
И это тоже не усложнение конструкции.
Кстати, вас для себя лично уже забанил - и на статьи опубликованные вами время терять больше не буду.
Удачи, "чО".
А без этого не возможно отключить питание цилиндра? :facepalm:
Спасибо. Всего хорошего.
Можно, но это приводит к негативным последствиям для двигателя. К каким перечислено у вас же.
Негативных последствий для двигателя нет. Есть только положительные.
Точняк.
На холостом ходу, на передаче - двигатель по факту глушиться.... На большинстве моторов бензиновых.
Chip-тюгинг Вам в помощь, но на расход топлива после этого не пенять!
Ага.. сказки про лучше едет,... если ничего с машиной не делалось 78л.с(заводской макс) - 12,5 до сотни паспорт, и снаряженной массе 945 кг. Чисто субъективные ощущения. Теперь берем короллу какую нибудь схожего года( я 2005-6 смотрел) Мощность 110, Масса 1210, а разгон... 10.2 на ручке. Рулится 9-ка поострее, потому что легче и подвеска когда то 20 лет назад инженерами Порше настраивалась. Но ежедневно и спокойно ездить как то хочется на Королле.
гражданин просто ни на чем кроме 9ки не ездил))))
Все это актуально для больших моторов, которые по сути надо вообще запретить в личных жоповозках. Например Тахо - фактически грузовик, а используется как жоповозка. Абсурды американоавтомобилестроения.
На 1,4 дает вполне заметные 10%. Если много ездить - актуально будет для многих.
Только для европы с ее ценником.
Для амеров или даже для РФ -- ниочем. Отрицательные моменты будут просто бесить.
Страницы